電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統技術方案

本發明專利技術涉及一種電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統，屬于電動車動力電源技術領域，該系統包括：若干個2V單體鉛酸電池、電池的連接件、電池管理系統、車載充電器和電動車電源系統維護設備；其連接關系為：若干個2V單體鉛酸電池用連接件串聯起來，形成一個所需電壓的電池組；每個電池分別與BMS端口連接；車載充電器正負極并聯在電池組兩端；電動車電源系統維護設備分別與電池組、車載充電器和BMS連接。本發明專利技術有效解決由于不一致性而縮短鉛酸動力電池的循環使用壽命及溫度補償等問題，在此基礎上再不定期利用電動車電源系統的維護設備對系統進行維護保養，可盡可能地延長電池壽命，達到市場要求的產品化目標。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電動車動力電源
，特別涉及電動車用鉛酸電池電源系統。
技術介紹
現有電動車用鉛酸電池電源系統由若干節12V或16V單只電池串聯成電池組，及相連的充電器構成。如圖I虛線框所示。其工作原理為電池組經過充電器充滿電后，通過控制器控制驅動電機，電機帶動車輛行駛。電池組電量用完后，再進行充電，周而復始循環使用。上述12V或16V單只電池是由6個或8個2V基本單元格串聯組成。 2V基本單元格是由若干個根據容量和放電功率需要而設計的正、負極板群組成，如圖2所不。極板群由正極板1-1、負極板1-2 —正一負交替放置，中間用絕緣玻璃纖維隔膜1-5分開，再將極板群的正極極耳和正極極耳并聯焊接在一起，形成2V基本單元格的正極1-3，負極極耳和負極極耳并聯焊接在一起，形成2V基本單元格的負極1-4。再將6個或8個這些2V基本單元格按照一定的順序安放到一個塑料盒體內，串聯連接焊好，構成12V或16V單只電池。上述12V或16V單只電池的優點是12V、16V單只電池已經形成標準尺寸，6個或8個2V基本單元格之間的串聯是在一個塑料盒體內焊接完成，沒有任何外部連線，如果內部焊接截面足夠大，連接電阻幾乎為零，整只電池外部只有正負極柱。根據需要，將這些12V或16V單只電池再次串聯，構成電池組。便于安裝使用。其缺點是電池循環壽命短，其原因主要有首先，極板制造的不一致性，使得由2V基本單元格再組裝成12V或16V的電池，內部差異很大，在此基礎上進行3次充電，兩次放電，根據三充兩放的結果配成電池組就帶有先天的不一致性。這是目前電池制造工藝帶來的不可克服的缺陷。其次，目前的鉛酸電池充電器沒有溫度補償功能，由于夏天過充、冬天欠充，也是導致電池壽命短的原因。針對電池的這種不一致性，鋰電池作為電動車動力電源系統已增加了 BMS(電池管理系統)，如圖3所示，該電源系統包括多個3. 6V單體鋰電池、BMS(電池管理系統)、充電器。這種系統的連接關系為若干個3. 6V單體鋰電池用連接件34串聯起來，形成一個所需電壓的電池組。從每一個3. 6V單體鋰電池的正極分別引出一根導線31、32、33···,從最后一個3. 6V單體鋰電池的負極引出導線35，作為共用零線，分別與BMS相應的電路板端口連接。讀取并存儲每節單體電池的充放電數據。充電器正負極分別連接在BMS (電池管理系統)和電池組兩端。這種系統的工作原理為充電器在給電池組充電時，由于電池的不一致性,每個單只電池的電壓升高情況不同。為此，BMS在發現這種情況下，開通電壓升高過快的電池充電旁路電子負載，分流該電池上的充電電流以減小電壓升高，對電池充電過程中進行必要的干預管理。BMS內部有電流、電壓監控電路，分流電路和欠壓提示電路。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有鉛酸動力電池制造工藝缺陷及溫度變化所造成的循環使用壽命縮短的缺點，提出一種電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統，借鑒了鋰電池電動車動力電源系統的BMS技術，有效解決由于不一致性而縮短鉛酸動力電池的循環使用壽命及溫度補償等問題，在此基礎上再不定期利用電動車電源系統的維護設備對系統進行維護保養，可盡可能地延長電池壽命，達到市場要求的產品化目標。本專利技術解決其技術問題所 采用的技術方案是一種電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統，其特征在于，該系統包括若干個2V單體鉛酸電池、電池的連接件、電池管理系統、車載充電器和電動車電源系統維護設備；其連接關系為若干個2V單體鉛酸電池用連接件串聯起來，形成一個所需電壓的電池組；每個電池分別與BMS端口連接；車載充電器正負極并聯在電池組兩端；電動車電源系統維護設備分別與電池組、車載充電器和BMS連接。所述2V單體鉛酸動力電池可包括盒體、安裝在盒體內由正極板、負極板一正一負交替放置組成的極板群，置于各正極板、負極板之間的絕緣隔膜，將極板群的各正極板的正極極耳并聯焊接在一起形成2V單體電池的正極，以及將極板群的各負極板的負極極耳并聯焊接在一起形成2V單體鉛酸動力電池的負極；該正、負極柱伸出盒體外。所述連接件可包括多組，每組連接件包括兩個連接螺栓、一個連接銅排體；其中連接銅排體主要包括弧形連接銅排、連接頭和連接彎角；連接頭為帶有與電池極柱內相匹配的圓錐體，并開有與連接螺栓相匹配的內孔；兩個連接頭的上端外圓分別與連接彎角的內孔過盈配合連接，兩個連接彎角與連接銅排對稱焊接。所述連接件在弧形連接銅排的弧形表面上還開有管理板連線孔和測量孔；所述連接件還包括二個密封蓋，用于分別蓋在兩個螺栓上端，實現連接件與電池極柱的密封。所述連接件也可包括多組，每組連接件包括兩個螺栓、兩個螺母、兩個連接銅排體；其中，兩個連接銅排體為長條形銅片，中部為弧形彎曲，用以緩解硬力，其兩端開有兩個圓孔，孔徑的大小與螺栓、螺母及電池極柱的水平孔相匹配。所述電動車電源系統維護設備包括電源、主控單元、數據通訊單元、維護充電器和操作面板；所述的電源、數據通訊單元和操作面板分別與主控單元相連，主控單元通過數據通訊單元分別與維護充電器和電動車車載電源系統相連。本專利技術的特點及有益效果本專利技術由于采用2V單體鉛酸動力電池，可將性能參數基本一致的2V單體電池配組成所需電壓等級的電池組，大大降低了電池制造的不一致性。本專利技術的電池連接件可降低電池連接的接觸電阻，可有效防止大容量電池在充放電時的連接器件發熱，大大減少電池因極柱發熱造成的漏液現象，減少功耗。采用具有溫度補償功能的充電器，確保電池組在不同溫度下被充滿而不欠充或過充電。本專利技術運用BMS技術，實施在充放電過程中實時監控，采取措施避免每個單體電池的過充、過放弓I起損壞電池的情況發生。本專利技術的電源系統維護設備可定期檢測電動車電源系統中的電池、充電器、BMS、連接件的工作狀態；讀取BMS數據，分析數據，及時給出解決方案；顯示用戶不良使用記錄，培訓用戶使用知識；檢測電池組總體容量，確定對電池組進行激活和去硫化等維護保養措施的參數，對嚴重落后的電池實施配組更換。附圖說明圖I為現有電動車電源系統示意圖；圖2為現有鉛酸動力電池2V基本單元格示意圖；圖3為現有鋰電電池組加BMS示意圖；圖4為本專利技術的2V單體電源系統總體組成示意圖； 圖5為本專利技術2V單體鉛酸動力電池結構示意圖；圖6為本專利技術的連接件實施例I結構示意圖；圖7為本專利技術的連接件實施例I的連接銅排體結構示意圖；圖8為本專利技術的連接件實施例2結構示意圖；圖9為本專利技術的電動車電源系統維護設備實施例結構示意圖；圖10為本專利技術的電動車電源系統維護設備的工作流程框圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。本專利技術提出的一種電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統，如圖4所示。該系統包括若干個2V單體鉛酸電池、電池的連接件、BMS (電池管理系統)、車載充電器和電動車電源系統維護設備；其連接關系為若干個2V單體鉛酸電池用連接件44串聯起來，形成一個所需電壓的電池組。從每一個2V單體鉛酸電池連接件管理板連線孔引出一根正極導線41、42、43···，從最后一個2V單體鉛酸電池的負極引出導線45，分別與BMS相應的電路板端口連接，作為共用零線。車載充電器正負極并聯在電池組兩端，給電池充電。電動車電源系統維護設備分別與電池組、車載充電器和BMS連接。本專利技術各部件的具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電動車用2V單體鉛酸動力電池電源系統，其特征在于，該系統包括：若干個2V單體鉛酸電池、電池的連接件、電池管理系統、車載充電器和電動車電源系統維護設備；其連接關系為：若干個2V單體鉛酸電池用連接件串聯起來，形成一個所需電壓的電池組；每個電池分別與BMS端口連接；車載充電器正負極并聯在電池組兩端；電動車電源系統維護設備分別與電池組、車載充電器和BMS連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬貴龍，戴惠婷，
申請(專利權)人：鄂爾多斯市紫荊創新研究院，
類型：發明
國別省市：